KR101403163B1

KR101403163B1 - Esd protection device

Info

Publication number: KR101403163B1
Application number: KR1020127020729A
Authority: KR
Inventors: 겐사쿠 아사쿠라; 신고 스즈키; 야스히로 히로베
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-06-03
Also published as: US20130141826A1; TWI427880B; TW201230570A; JPWO2012043576A1; CN103140997B; WO2012043576A1; US8934205B2; EP2626961B1; KR20120114337A; EP2626961A1; JP5382235B2; CN103140997A; EP2626961A4

Abstract

정전 용량이 작고, 또한, 방전 특성이 뛰어날 뿐만 아니라, 반복 사용의 내구성이 높고, 방전 후의 전극 사이의 단락의 발생이 억제된 정전기 대책 소자를 제공한다. 절연성 기판 (11) 과, 이 절연성 기판 (11) 상에 있어서 서로 이간하여 대향 배치된 전극 (21, 22) 과, 이들 전극 (21, 22) 사이에 배치된 방전 유발부 (31) 를 갖고, 방전 유발부 (31) 가, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 적어도 1 이상의 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 갖는 정전기 대책 소자 (100).Provided is a static electricity countermeasure element which has a small electrostatic capacitance and is excellent in discharge characteristics, has high durability in repeated use, and is prevented from short-circuiting between electrodes after discharge. Electrodes 21 and 22 disposed opposite to each other on the insulating substrate 11 and a discharge inducing portion 31 disposed between the electrodes 21 and 22, An electrostatic discharge (ES) element (100) having a hollow structure in which the discharge inducing portion (31) is made of a porous material in which the micropores (34) are discontinuously dotted and has at least one hollow portion (31a, 31b).

Description

[0001] ESD PROTECTION DEVICE [0002]

본 발명은, 정전기 대책 소자에 관한 것으로, 특히, 고속 전송계에서의 사용이나 커먼 모드 필터의 복합화에 있어서 유용한 정전기 대책 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic discharge (ESD) element, and more particularly, to an electrostatic discharge (ESD) element useful for use in a high-speed transmission system and in the com- bination of common mode filters.

최근, 전자 기기의 소형화 및 고성능화가 급속히 진전되고 있다. 또, USB 2.0 이나 S-ATA2, HDMI 등의 고속 전송계로 대표되는 바와 같이, 전송 속도의 고속화 (1 ㎓ 를 초과하는 고주파수화) 및 저구동 전압화의 진전이 현저하다. 그 반면, 전자 기기의 소형화나 저구동 전압화에 따라, 전자 기기에 사용되는 전자 부품의 내(耐)전압은 저하된다. 따라서, 인체와 전자 기기의 단자가 접촉했을 때에 발생하는 정전기 펄스로 대표되는 과전압으로부터의 전자 부품의 보호가 중요한 기술 과제가 되어 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, miniaturization and high performance of electronic devices are rapidly progressing. In addition, as represented by a high-speed transmission system such as USB 2.0, S-ATA2, and HDMI, the transfer speed is increased (high-frequency signal exceeding 1 GHz) and the progress of low drive voltage is remarkable. On the other hand, with the downsizing of the electronic device and the lower driving voltage, the withstand voltage of the electronic component used in the electronic device is lowered. Therefore, it is an important technical problem to protect the electronic parts from the overvoltage represented by the electrostatic pulse generated when the human body and the terminals of the electronic device come into contact with each other.

종래, 이와 같은 정전기 펄스로부터 전자 부품을 보호하기 위해서, 일반적으로, 정전기가 들어가는 라인과 그라운드 사이에 적층 배리스터를 형성하는 방법이 채택되어 있다. 그러나, 적층 배리스터는 일반적으로 정전 용량이 크기 때문에, 고속 전송계에 사용한 경우에 신호 품질을 저하시키는 요인이 된다. 그 때문에, 고속 전송계에 적용 가능한, 정전 용량이 작은 정전기 대책 소자의 개발이 요구되고 있다.Conventionally, in order to protect electronic components from such electrostatic pulses, a method of forming a multilayer varistor between a line in which static electricity enters and a ground is generally adopted. However, since the multilayer varistor generally has a large capacitance, it causes a deterioration in the signal quality when the multilayer varistor is used in a high-speed transmission system. Therefore, development of an electrostatic discharge prevention element with a small electrostatic capacitance, which is applicable to a high-speed transmission system, has been demanded.

저정전 용량의 정전기 대책 소자로는, 이간하여 대향 배치된 전극 사이에 정전기 보호 재료를 충전한 것이 제안되어 있다. 이 종류의 소위 갭형 전극을 탑재한 정전기 대책 소자는, 절연 저항이 크고, 정전 용량이 작으며, 응답성이 양호하다는 특징을 구비하는 한편, 방전에 의해 생성되는 열이나 응력에 의해, 전극 및 그 주변 (이하, 단순히 「전극 주변」이라고 한다) 에 파괴 (용융이나 변형 등) 가 생기기 쉽다는 문제를 갖는다.As an electrostatic discharge countermeasure element of low electrostatic capacity, it has been proposed that an electrostatic protection material is charged between electrodes disposed opposite to each other. The electrostatic discharge prevention element having this type of so-called gap-type electrode is characterized in that it has a large insulation resistance, a small capacitance and a good response. On the other hand, by the heat or stress generated by the discharge, (Melting, deformation, or the like) in the periphery (hereinafter, simply referred to as " electrode periphery ").

전극 주변의 파괴를 억제하기 위한 기술로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 과도적 서지 전압과 정전 쇼크를 억제하기 위한, 작은 구멍을 갖는 보호 재료로 만들어진 세라믹체 (정전기 보호 재료) 가 대향하는 전극 사이에 배치된, 다층 칩 배리스터가 기재되어 있다. 이 기술에서는, 보호 재료로서 입자 사이즈가 0.1 미크론보다 큰 반도전성 입자 또는 도전성 입자의 표면을 무기 유리의 층으로 피복한 복합 입자가 사용되어, 전술한 작은 구멍이 이들 복합 입자 사이에 형성되어 있다 (특허문헌 1 의 도 2 참조).As a technique for suppressing breakdown around the electrodes, for example, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing transient surge voltage and electrostatic shock by using a ceramic body (electrostatic protection material) made of a protective material having small holes, A multilayer chip varistor is disclosed which is disposed between electrodes. In this technique, as the protective material, composite particles in which the surface of semiconducting particles or conductive particles having a particle size of more than 0.1 microns are covered with a layer of inorganic glass are used, and the aforementioned small holes are formed between these composite particles ( 2 of Patent Document 1).

또, 특허문헌 2 에는, 이간하여 대향 배치된 방전 전극과, 방전 전극의 상방에 형성된 공동부와, 방전 전극의 하방에 인접 배치된 혼합부 (정전기 보호 재료)를 갖는, ESD 보호 디바이스가 기재되어 있다.Patent Document 2 discloses an ESD protection device having a discharge electrode arranged to be spaced apart from each other, a cavity formed above the discharge electrode, and a mixing portion (electrostatic protection material) disposed adjacent to the lower side of the discharge electrode have.

일본 공개특허공보 2008-244348호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-244348 일본 특허 제4247581호Japanese Patent No. 4247581

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 대향하는 전극 사이에 (반)도전성 입자의 표면이 무기 유리로 피복된 복합 입자를 충전하여 정전기 보호 재료를 구성하고 있기 때문에, 고속 전송계에 적용 가능한 고성능인 정전기 대책 소자가 얻어지지 않았다. 또, 복합 입자 사이에 형성된 작은 구멍에서는, 방전에 의해 생성되는 열이나 응력을 완전하게 흡수하는 것이 곤란하고, 그 때문에, 전극 주변의 파괴에 의해 전극 사이에 용융물이 생성되고, 이 용융물의 응집에 의해 전극 사이에 단락이 생긴다는 문제도 있었다.However, in the technique described in Patent Document 1, since the electrostatic protection material is formed by filling the composite particles in which the surface of the (semi) conductive particles is covered with inorganic glass between the opposing electrodes, a high performance The static electricity countermeasure element could not be obtained. In addition, it is difficult to completely absorb the heat or stress generated by the discharge in the small holes formed between the composite particles, so that melt is generated between the electrodes due to breakage around the electrodes, There is a problem that a short circuit occurs between the electrodes.

한편, 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 대향하는 전극의 상부에 형성된 공동부에 의해 방전에 의해 생성되는 열이나 응력을 흡수하는 것이 가능하지만, 대향하는 전극의 하면에 방전 유발부 (정전기 보호 재료) 가 형성되고, 대향하는 전극 사이에 방전 유발부가 형성되어 있지 않기 때문에, 안정적으로 방전이 발생하지 않을 우려가 있었다.On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, it is possible to absorb the heat or stress generated by the discharge by the cavity formed in the upper portion of the opposing electrode, but the discharge inducing portion (the electrostatic protection material) There is a fear that the discharge is not stably generated because the discharge inducing portion is not formed between the opposing electrodes.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 정전 용량이 작고, 또한, 방전 특성이 우수할 뿐만 아니라, 반복 사용의 내구성이 높고, 방전 후의 전극 사이의 단락의 발생이 억제된, 정전기 대책 소자를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrostatic discharge apparatus which has a small electrostatic capacitance and is excellent in discharge characteristics, has high durability for repeated use, And to provide a countermeasure element.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 1 쌍의 전극 사이에 배치 형성하는 방전 유발부로서 미소 포어가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 적어도 1 이상의 중공부를 갖는 중공 구조를 갖는 방전 유발부를 배치 형성함으로써 상기 과제가 해결되는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and have found that, as a discharge inducing portion arranged between a pair of electrodes, the micropores consist of a porous body dotted discontinuously, Structure is formed by arranging a discharge inducing portion having a structure of the present invention, thereby completing the present invention.

즉, 본 발명에 의한 정전기 대책 소자는, 절연성 기판과, 그 절연성 기판 상에 있어서 서로 이간하여 대향 배치된 전극과, 그 전극 사이에 배치된 방전 유발부를 갖고, 상기 방전 유발부는, 미소 포어가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 적어도 1 이상의 중공부를 갖는 중공 구조를 갖는 것임을 특징으로 한다.That is, an electrostatic discharge (ES) element according to the present invention includes: an insulating substrate; electrodes disposed opposite to each other on the insulating substrate; and a discharge inducing portion disposed between the electrodes, And a hollow structure having at least one or more hollow portions.

본 발명자들이, 이와 같이 구성된 정전기 대책 소자의 특성을 측정한 결과, 정전 용량이 작고, 방전 개시 전압이 낮은 것 뿐만 아니라, 전극 사이의 단락의 발생이 억제되고 있는 것이 판명되었다. 이러한 효과가 발휘되는 작용 기구의 상세한 것은 여전히 분명하지는 않지만, 예를 들어, 이하와 같이 추정된다.The inventors of the present invention have measured the characteristics of the static electricity countermeasure element constructed as described above, and as a result, it has been found that not only the electrostatic capacitance is small but the discharge start voltage is low, and the occurrence of a short circuit between the electrodes is suppressed. The details of the action mechanism in which such an effect is exhibited are still unclear, but are estimated, for example, as follows.

즉, 상기 구성의 정전기 대책 소자에 있어서는, 전극 사이에 방전 유발부가 배치 형성되어 있으므로, 전극 사이에 그러한 방전 유발부를 갖지 않는 종래의 양태의 것과 비교하여, 절연 저항이 크고, 정전 용량이 작으며, 응답성이 양호하고 방전 특성이 우수하다는 특징을 갖는다. 또한, 상기 서술한 구조체로 이루어지는 방전 유발부는 방전에 의해 생성되는 열이나 응력을 그 미소 포어 및 중공 구조에 의해 충분히 흡수할 수 있기 때문에, 이로써, 방전에 따르는 전극 및 그 주변 (이하, 단순히 「전극 주변」이라고 한다) 의 파괴 (용융이나 변형 등) 가 완화된다. 또한 상기 서술한 중공 구조를 갖는 방전 유발부에 있어서는, 전극 사이에 발생하는 방전이 주로 방전 유발부의 중공부의 표면 (다공질체와 중공부의 계면) 에 발생하기 쉽고, 그 때문에 방전에 따르는 방전 유발부의 물리적인 파괴 (용융이나 변형 등) 도 완화된다. 따라서, 상기 구성의 정전기 대책 소자는, 종래의 양태의 것과 비교해, 반복 사용의 내구성이 비약적으로 높아진 것이 된다. 그리고, 만일 방전에 의한 전극 주변의 파괴에 의해 전극 사이에 용융물이 생성되었다고 해도, 불연속으로 점재한 미소 포어 및 중공부의 존재에 의해, 용융물 (특히, 도전성의 용융물) 의 응집이 1 지점에 집중되기 어려운 구성으로 되어 있기 때문에, 상기 구성의 정전기 대책 소자는 전극 사이에서의 단락이 억제된 것이 된다. 이들의 작용이 서로 힘입은 결과, 상기 구성의 정전기 대책 소자는, 정전 용량이 작고, 또한, 방전 특성이 뛰어날 뿐만 아니라, 반복 사용의 내구성이 높고, 방전 후의 전극 사이의 단락의 발생이 억제된 것으로 추찰된다. 단, 작용은, 이들에 한정되지 않는다.In other words, in the electrostatic discharge preventing element of the above-described configuration, since the discharge inducing portion is disposed between the electrodes, the insulation resistance is large, the electrostatic capacity is small, And is characterized in that the response is good and the discharge characteristic is excellent. In addition, since the discharge inducing portion composed of the above-described structure can sufficiently absorb the heat or stress generated by the discharge by the micropores and the hollow structure, the electrode and the periphery (hereinafter, simply referred to as "Quot; peripheral ") is relieved (melting or deformation). Further, in the discharge inducing portion having the hollow structure described above, the discharge generated between the electrodes is likely to occur mainly on the surface of the hollow portion of the discharge inducing portion (the interface between the porous body and the hollow portion), and therefore, The fracture (melting or deformation) is also alleviated. Therefore, the electrostatic discharge preventing device of the above-described construction has a remarkably high durability in repeated use compared to the conventional mode. Even if a melt is generated between the electrodes due to the breakdown of the electrodes due to the discharge, the coagulation of the melt (in particular, the conductive melt) is concentrated at one point due to the presence of discontinuous micropores and voids So that the short circuit between the electrodes is suppressed in the static electricity countermeasure element of the above configuration. As a result of these efforts, the electrostatic discharge control element of the above construction has a small electrostatic capacitance and is excellent in discharge characteristics, has high durability for repeated use, and is prevented from short-circuiting between electrodes after discharge It is presumed. However, the function is not limited to these.

여기서, 상기의 중공부는, 전극 사이를 연결하는 방향을 따라 연재하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 중공부가 형성되어 있으면 전극 사이에 발생하는 방전이 그 중공부의 연재 방향에 발생하기 쉬워지므로, 내구성이 향상됨과 함께, 피크 전압이나 방전 개시 전압의 편차가 억제된다.Here, it is preferable that the hollow portion is formed so as to extend along a direction connecting the electrodes. If the hollow portion is formed in this manner, the discharge generated between the electrodes is liable to occur in the extending direction of the hollow portion, so that the durability is improved and the deviation of the peak voltage and the discharge starting voltage is suppressed.

또, 상기의 방전 유발부는, 전극 사이를 연결하는 방향의 중공부의 길이가 전극 사이의 갭 거리 (ΔG) 의 0.5 배 ∼ 방전 유발부 길이 미만인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면 방전에 의한 방전 유발부의 파괴가 효과적으로 억제되어 반복 사용의 내구성이 더욱 높아진다.It is preferable that the length of the hollow portion in the direction of connecting the electrodes between the electrodes in the above-described discharge inducing portion is 0.5 times to the gap distance? G between the electrodes to less than the length of the discharge inducing portion. With this configuration, the breakdown of the discharge inducing portion by the discharge is effectively suppressed, and the durability of repeated use is further enhanced.

또한 상기의 전극은, 중공부 내에 노출되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 중공부 내에 전극이 노출되어 있는, 보다 바람직하게는, 전극의 선단부의 적어도 일부가 중공부 내에 노출되어 있으면 전극 사이에 발생하는 방전이 방전 유발부의 중공부의 표면 (다공질체와 중공부의 계면) 에서 발생하기 쉬워지므로, 상기 서술한 방전 특성의 향상 효과 및 반복 사용의 내구성의 향상 효과가 특히 높아진다.It is also preferable that the electrode is exposed in the hollow portion. As described above, when the electrode is exposed in the hollow portion, more preferably, at least a part of the tip portion of the electrode is exposed in the hollow portion, the discharge generated between the electrodes is prevented from being generated on the surface of the hollow portion of the discharge inducing portion ), So that the effect of improving the above-described discharge characteristics and the effect of improving the durability of repeated use becomes particularly high.

또한, 상기의 방전 유발부는, 중공부를 복수 갖는 것이어도 된다. 복수의 중공부를 갖는 방전 유발부를 채용함으로써, 사용시에 있어서 하나의 중공부에 대한 방전 발생 빈도 (횟수) 를 저감시킬 수 있기 때문에, 이로써, 정전기 대책 소자의 반복 사용의 내구성이 더욱 높아짐과 함께, 피크 전압이나 방전 개시 전압의 편차가 억제된다.The discharge inducing unit may have a plurality of hollow portions. (Frequency) of occurrence of discharge with respect to one hollow portion at the time of use can be reduced by employing the discharge inducing portion having a plurality of hollow portions, so that the durability of repeated use of the static electricity control element is further increased, Variation of the voltage or the discharge start voltage is suppressed.

여기서, 상기의 정전기 대책 소자에 있어서는, 방전 유발부를 구성하는 다공질체가, 적어도 1 종의 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 적어도 1 종의 도전성 무기 재료가 불연속으로 분산된 컴포지트인 것이 특히 바람직하다. 이 종류의 컴포지트는, 정전 용량이 작고, 방전 개시 전압이 낮은, 저전압 방전 타입의 정전기 보호 재료로서 기능하므로, 방전 특성이 우수한 고성능인 정전기 대책 소자가 실현된다. 또한, 정전기 보호 재료로서 무기 재료의 컴포지트를 채용하고 있으므로, 내열성이 현격히 높아짐과 함께, 온도나 습도 등의 외부 환경에 대한 내후성이 현격히 높아진다.Here, in the above-described static-dissipative element, it is particularly preferable that the porous body constituting the discharge inducing portion is a composite in which at least one conductive inorganic material is discontinuously dispersed in a matrix of at least one insulating inorganic material. This kind of composite functions as an electrostatic protection material of a low-voltage discharge type having a small electrostatic capacitance and a low discharge starting voltage, so that a high-performance static electricity countermeasure element excellent in discharge characteristics is realized. In addition, since a composite of an inorganic material is employed as the electrostatic protection material, the heat resistance is remarkably increased, and the weather resistance against the external environment such as temperature and humidity is remarkably increased.

또한, 본 명세서에 있어서, 「컴포지트」란, 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료가 분산된 상태를 의미하고, 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료가 고르게 혹은 랜덤하게 분산된 상태 뿐만 아니라, 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료의 집합체가 분산된 상태, 즉 일반적으로 해도 (海島) 구조로 불리는 상태를 포함하는 개념이다. 또, 본 명세서에 있어서, 「절연성」이란 0.1 Ω㎝ 이상을, 「도전성」이란, 0.1 Ω㎝ 미만을 의미하고, 소위 「반도전성」은, 그 비저항이 0.1 Ω㎝ 이상인 한, 전자의 절연성에 포함된다.In the present specification, the term " composite " means a state in which a conductive inorganic material is dispersed in a matrix of an insulating inorganic material, and not only a state in which the conductive inorganic material is evenly or randomly dispersed in a matrix of the insulating inorganic material, Is a concept including a state in which a cluster of conductive inorganic materials is dispersed in a matrix of an inorganic material, that is, a state generally referred to as a sea-island structure. In the present specification, " insulating property " means 0.1 OMEGA cm or more, " conductivity " means less than 0.1 OMEGA cm, and so-called " semiconductive & .

여기서, 상기의 절연성 무기 재료는, Al₂O₃, SrO, CaO, BaO, TiO₂, SiO₂, ZnO, In₂O₃, NiO, CoO, SnO₂, V₂O₅, CuO, MgO, ZrO₂, AlN, BN 및 SiC 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다. 이들의 금속 화합물은, 절연성, 내열성 및 내후성이 우수하므로, 컴포지트의 절연성 매트릭스를 구성하는 소재로서 유효하게 기능하고, 그 결과, 방전 특성, 내열성 및 내후성이 우수한 고성능인 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.The insulating inorganic material may be at least one selected from the group consisting of Al ₂ O ₃ , SrO, CaO, BaO, TiO ₂ , SiO ₂ , ZnO, In ₂ O ₃ , NiO, CoO, SnO ₂ , V ₂ O ₅ , CuO, ₂ , AlN, BN, and SiC. These metal compounds are excellent in insulating properties, heat resistance and weather resistance, and thus function effectively as a material constituting a composite insulating matrix. As a result, a high-performance static electricity countermeasure element excellent in discharge characteristics, heat resistance and weather resistance can be realized.

또, 상기의 도전성 무기 재료는, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd 및 Pt 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 또는 이들의 금속 화합물인 것이 바람직하다. 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 이들의 금속 또는 금속 화합물을 불연속으로 분산된 상태로 배합함으로써, 방전 특성, 내열성 및 내후성이 우수한 고성능인 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다.The conductive inorganic material is preferably at least one metal selected from the group consisting of C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd and Pt or a metal compound thereof . By mixing these metals or metal compounds in a discontinuous and dispersed state in a matrix of an insulating inorganic material, it is possible to realize a high-performance static electricity countermeasure element excellent in discharge characteristics, heat resistance and weather resistance.

또한 상기의 방전 유발부는, 두께가 10 ㎚ 이상, 소자 두께 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이상, 소자 두께의 절반 이하이다. 이와 같이 두께가 10 ㎚ 이상, 소자 두께 미만의 컴포지트를 형성함으로써, 이 정전기 대책 소자를 사용한 전자 기기의 추가적인 소형화 및 고성능화가 실현된다. 또한, 이 정전기 대책 소자는, 방전 유발부를 보호하기 위해서 방전 유발부를 절연성 재료로 피복한 양태로 사용되는 경우가 상정된다. 그 때문에, 이와 같은 양태로 사용하는 경우에는, 방전 유발부의 두께의 상한은, 소자의 두께에 의해 제한된다.The above-described discharge inducing portion preferably has a thickness of 10 nm or more and less than the device thickness, more preferably 10 nm or more, and half or less of the device thickness. By forming the composite having a thickness of 10 nm or more and less than the element thickness in this way, further miniaturization and high performance of the electronic device using the static electricity prevention element can be achieved. It is assumed that the electrostatic discharge preventing element is used as an embodiment in which the discharge inducing portion is coated with an insulating material in order to protect the discharge inducing portion. Therefore, when used in this mode, the upper limit of the thickness of the discharge inducing portion is limited by the thickness of the element.

추가로, 상기의 방전 유발부는, 적어도 1 종의 절연성 무기 재료와 적어도 1 종의 도전성 무기 재료와 적어도 1 종의 수지 입자를 적어도 함유하는 혼합물을 소성하고, 그 수지 입자를 제거함으로써 얻어지는 소성체인 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 절연성 무기 재료의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료가 불연속으로 분산된 컴포지트로서, 미소 포어가 불연속으로 점재한 다공질체로서, 적어도 1 이상의 중공부를 갖는 중공 구조를 갖는 것을, 양호한 재현성으로 간편하게 얻을 수 있어 생산성 및 경제성을 높일 수 있다.Further, the above-described discharge inducing portion is a firing obtained by firing a mixture containing at least one kind of insulating inorganic material, at least one kind of conductive inorganic material, and at least one kind of resin particles, and removing the resin particles desirable. This makes it possible to easily obtain a porous body having a hollow structure in which micropores are discontinuously dotted as a composite in which a conductive inorganic material is discontinuously dispersed in a matrix of an insulating inorganic material and a hollow structure having at least one hollow portion, Thereby enhancing productivity and economy.

또, 본 발명은 다른 양태로서, 미소 포어가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 적어도 1 이상의 중공부를 갖는 중공 구조를 갖는 정전기 대책용 방전 유발부를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electrostatic discharge discharge induction unit having a hollow structure having a micropores formed of a porous material dotted discontinuously and having at least one hollow portion.

본 발명에 의하면, 정전 용량이 작고 방전 특성이 뛰어날 뿐만 아니라, 반복 사용의 내구성이 높고, 방전 후의 전극 사이의 단락의 발생이 억제된 정전기 대책 소자를 실현할 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 내열성 및 내후성을 높일 수도 있고, 나아가 종래와 비교하여, 한층 더 박막화를 달성 가능하며, 생산성 및 경제성도 높일 수 있다.According to the present invention, it is possible to realize an electrostatic discharge prevention element having a small electrostatic capacitance and excellent discharge characteristics, a high durability for repeated use, and a short circuit between electrodes after discharging is suppressed. Further, according to the present invention, heat resistance and weather resistance can be enhanced, further thinning can be achieved, and productivity and economical efficiency can be increased as compared with the prior art.

도 1 은 정전기 대책 소자 (100) 를 개략적으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 2 는 도 1 에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ 선 단면도이다.
도 3 은 방전 유발부 (31) 를 개략적으로 나타내는 모식 사시도이다.
도 4 는 도 1 에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ 선 단면 개념도이다.
도 5 는 정전기 대책 소자 (100) 의 제조 공정을 나타내는 모식 사시도이다.
도 6 은 정전기 대책 소자 (100) 의 제조 공정을 나타내는 모식 사시도이다.
도 7 은 정전기 대책 소자 (100) 의 제조 공정을 나타내는 모식 사시도이다.
도 8 은 정전기 방전 시험에 있어서의 회로도이다.
도 9 는 제 1 변형예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 10 은 제 2 변형예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 11 은 제 3 변형예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 12 는 제 4 변형예를 나타내는 모식 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an anti-static element 100. Fig.
2 is a sectional view taken along the line II-II in Fig.
3 is a schematic perspective view schematically showing the discharge inducing portion 31. As shown in Fig.
4 is a conceptual view taken along the line IV-IV in Fig.
5 is a schematic perspective view showing a manufacturing process of the ESD protection element 100. FIG.
6 is a schematic perspective view showing a manufacturing process of the anti-static element 100. FIG.
7 is a schematic perspective view showing a manufacturing process of the anti-static element 100. FIG.
8 is a circuit diagram in the electrostatic discharge test.
9 is a schematic sectional view showing a first modification.
10 is a schematic sectional view showing a second modification.
11 is a schematic sectional view showing a third modification.
12 is a schematic sectional view showing a fourth modified example.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 또, 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한 도면의 치수 비율은, 도시된 비율에 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 실시형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명은 그 실시형태에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted. In addition, the positional relationships of the up, down, left, and right sides are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. Also, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. The following embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments.

(제 1 실시형태)(First Embodiment)

도 1 은, 본 실시형태의 정전기 대책 소자를 개략적으로 나타내는 모식 단면도이고, 도 2 는, 도 1 에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ 선 단면도이다.Fig. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an electrostatic discharge preventing element of the present embodiment, and Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II in Fig.

정전기 대책 소자 (100) 는, 절연성 기판 (11) 과, 이 절연성 기판 (11) 상에 배치 형성된 1 쌍의 전극 (21, 22) 과, 이들 전극 (21, 22) 사이에 배치 형성된 방전 유발부 (31) 와, 전극 (21, 22) 과 전기적으로 접속된 단자 전극 (41) (도 7 참조) 과, 방전 유발부 (31) 를 덮도록 형성된 절연성 보호층 (51) 을 구비한다. 방전 유발부 (31) 는, 미소 포어가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 적어도 1 이상의 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 갖는다. 여기서, 1 쌍의 전극 (21, 22) 은, 그 선단부가, 이들 중공부 (31a, 31b) 내에 노출되도록 배치되어 있다. 그리고, 이 정전기 대책 소자 (100) 에 있어서는, 방전 유발부 (31) 는 저전압 방전 타입의 정전기 보호 재료로서 기능하여, 정전기 등의 과전압이 인가되었을 때에, 이 방전 유발부 (31) (중공부 (31a, 31b)) 를 통하여 전극 (21, 22) 사이에서 초기 방전이 확보되도록 설계되어 있다. 이하, 각 구성 요소에 대해, 상세히 서술한다.The electrostatic discharge protection element 100 includes an insulating substrate 11, a pair of electrodes 21 and 22 formed on the insulating substrate 11, and a discharge induction portion A terminal electrode 41 (see FIG. 7) electrically connected to the electrodes 21 and 22 and an insulating protective layer 51 formed so as to cover the discharge inducing portion 31 are provided. The discharge inducing portion 31 is made of a porous material having micropores dotted discontinuously and has a hollow structure having at least one or more hollow portions 31a and 31b. Here, the pair of electrodes 21 and 22 are disposed such that their tip ends are exposed in these hollow portions 31a and 31b. In the electrostatic discharge protection element 100, the discharge inducing portion 31 functions as an electrostatic protection material of a low voltage discharge type, and when the overvoltage such as static electricity is applied, the discharge inducing portion 31 (the hollow portion 31a, 31b) of the electrodes 21, 22, respectively. Hereinafter, each component will be described in detail.

절연성 기판 (11) 은, 절연성 표면 (11a) 을 갖는다. 절연성 기판 (11) 은, 적어도 전극 (21, 22) 및 방전 유발부 (31) 를 지지 가능한 것이면, 그 치수 형상은 특별히 제한되지 않는다. 여기서, 절연성 표면 (11a) 을 갖는 절연성 기판 (11) 이란, 절연성 재료로 이루어지는 기판 외에, 기판 상의 일부에 또는 전체면에 절연막이 제막된 것을 포함하는 개념이다.The insulating substrate 11 has an insulating surface 11a. The shape of the insulating substrate 11 is not particularly limited as long as it can support at least the electrodes 21 and 22 and the discharge inducing portion 31. Here, the insulating substrate 11 having the insulating surface 11a is a concept that includes a substrate formed of an insulating material, and a film formed of an insulating film on a part or the entire surface of the substrate.

절연성 기판 (11) 의 구체예로는, 예를 들어, 알루미나, 실리카, 마그네시아, 질화알루미늄, 포르스테라이트 등의 유전율이 50 이하, 바람직하게는 20 이하의 저유전율 재료를 사용한 세라믹 기판이나, 단결정 기판 등을 들 수 있다. 또, 세라믹 기판이나 단결정 기판 등의 표면에, 알루미나, 실리카, 마그네시아, 질화알루미늄, 포르스테라이트 등의 유전율이 50 이하, 바람직하게는 20 이하의 저유전율 재료로 이루어지는 절연막을 형성한 것도, 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 절연성 보호층 (51) 은 이 절연성 기판 (11) 과 동일한 것을 사용할 수 있고, 이후에 있어서 중복되는 설명은 생략한다.Specific examples of the insulating substrate 11 include a ceramic substrate using a low dielectric constant material such as alumina, silica, magnesia, aluminum nitride, and forsterite having a dielectric constant of 50 or less, preferably 20 or less, And a substrate. It is also preferable to form an insulating film made of a low dielectric constant material such as alumina, silica, magnesia, aluminum nitride, or forsterite with a dielectric constant of 50 or less, preferably 20 or less, on the surface of a ceramic substrate or a single crystal substrate Can be used. Further, the same material as the insulating substrate 11 can be used for the insulating protective layer 51, and the overlapping description will be omitted hereinafter.

절연성 기판 (11) 의 절연성 표면 (11a) 상에는, 1 쌍의 전극 (21, 22) 이 서로 이간하여 배치 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 1 쌍의 전극 (21, 22) 은, 절연성 기판 (11) 의 평면 대략 중앙 위치에 갭 거리 (ΔG) 를 두고, 대향 배치되어 있다. 여기서, 갭 거리 (ΔG) 는, 1 쌍의 전극 (21, 22) 사이의 최단 거리를 의미한다.On the insulating surface 11a of the insulating substrate 11, a pair of electrodes 21 and 22 are arranged apart from each other. In the present embodiment, the pair of electrodes 21 and 22 are arranged opposite to each other with a gap distance? G between them at substantially the center of the plane of the insulating substrate 11. Here, the gap distance? G means the shortest distance between the pair of electrodes 21 and 22.

전극 (21, 22) 을 구성하는 소재로는, 예를 들어, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd 및 Pt 로부터 선택되는 적어도 1 종류의 금속, 혹은 이들의 합금 등을 들 수 있는데, 이들에 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시형태에서는, 전극 (21, 22) 은 평면시 (平面視) 에서 직사각형상으로 형성되어 있는데, 그 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 빗살상, 혹은 톱니상으로 형성되어 있어도 된다.At least one kind of metal selected from the group consisting of C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd and Pt, Alloys, and the like, but are not particularly limited to these. In this embodiment, the electrodes 21 and 22 are formed in a rectangular shape in a plan view (plan view). The shape of the electrodes 21 and 22 is not particularly limited. For example, even if the electrodes 21 and 22 are formed in comb teeth or sawtooth shapes do.

전극 (21, 22) 사이의 갭 거리 (ΔG) 는, 원하는 방전 특성을 고려하여 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1 ∼ 50 ㎛ 정도이며, 저전압 초기 방전을 확보한다는 관점에서, 보다 바람직하게는 3 ∼ 40 ㎛ 정도, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 30 ㎛ 정도이다. 또한, 전극 (21, 22) 의 두께는 적절히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1 ∼ 20 ㎛ 정도이다.The gap distance? G between the electrodes 21 and 22 may be suitably set in consideration of a desired discharge characteristic and is not particularly limited but is usually about 1 to 50 占 퐉 and in view of securing a low- Preferably about 3 to 40 mu m, and more preferably about 7 to 30 mu m. The thickness of the electrodes 21 and 22 can be appropriately set and is not particularly limited, but is usually about 1 to 20 mu m.

전극 (21, 22) 의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 수법을 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 도포, 전사, 전해 도금, 무전해 도금 증착 혹은 스퍼터링 등에 의해, 절연성 기판 (11) 상에 원하는 두께를 갖는 전극층을 패턴 형성하는 방법을 들 수 있다. 또, 예를 들어 이온 밀링이나 에칭 등의 공지된 수법을 사용하여, 전극 (21, 22) 의 크기나 갭 거리 (ΔG) 를 가공할 수도 있다. 또, 전극 (21, 22) 사이의 갭부를 패턴 형성한 제판 (製版) 을 사용하여 스크린 인쇄를 실시함으로써, 기판 상에 금속 혹은 합금의 전구체를 패턴 인쇄한 후, 소성을 실시함으로써, 전극 (21, 22) 을 형성해도 된다. 혹은, 절연물로부터 구성되는 그린 시트 상에 스크린 인쇄에 의해 전극 (21, 22) 을 형성한 것을, 적층 공법에 의해 소자화를 실시해도 된다. 또, 금속 혹은 합금의 전구체, 예를 들어, 전극 페이스트를 도포 후에, 레이저 가공 등에 의해 전극 (21, 22) 의 갭부를 형성해도 된다.The method of forming the electrodes 21 and 22 is not particularly limited, and a well-known technique can be appropriately selected. Specifically, for example, a method of forming an electrode layer having a desired thickness on the insulating substrate 11 by patterning, transfer, electroplating, electroless plating, or sputtering can be mentioned. It is also possible to process the size and the gap distance? G of the electrodes 21 and 22 using a known technique such as ion milling or etching. In addition, screen printing is performed using a plate (plate-making) in which a gap portion between the electrodes 21 and 22 is pattern-formed to perform pattern printing of a metal or alloy precursor on the substrate, , 22 may be formed. Alternatively, the electrode 21, 22 may be formed by screen printing on a green sheet constituted of an insulating material, and the elementization may be performed by a lamination method. Alternatively, a gap portion of the electrodes 21 and 22 may be formed by laser processing after applying a metal or alloy precursor, for example, an electrode paste.

상기의 전극 (21, 22) 사이에는, 방전 유발부 (31) 가 배치 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 서술한 절연성 기판 (11) 의 절연성 표면 (11a) 상 및 전극 (21, 22) 상에, 방전 유발부 (31) 가 적층된 구성으로 되어 있다. 이 방전 유발부 (31) 의 치수 형상 및 그 배치 형성 위치는, 과전압이 인가되었을 때에 자신을 통하여 전극 (21, 22) 사이에서 초기 방전이 확보되도록 설계되어 있는 한, 특별히 한정되지 않는다.Between the electrodes 21 and 22, a discharge inducing portion 31 is disposed. In the present embodiment, the discharge inducing portion 31 is laminated on the insulating surface 11a of the insulating substrate 11 and on the electrodes 21 and 22 described above. The dimension and shape of the discharge inducing portion 31 are not particularly limited as long as they are designed to secure an initial discharge between the electrodes 21 and 22 through themselves when an overvoltage is applied.

도 3 은, 본 실시형태의 방전 유발부 (31) 를 개략적으로 나타내는 모식 평면도이고, 도 4 는, 도 1 의 Ⅳ-Ⅳ 단면 개념도이다.Fig. 3 is a schematic plan view schematically showing the discharge inducing portion 31 of the present embodiment, and Fig. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.

방전 유발부 (31) 는, 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 갖는 다공질체로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 방전 유발부 (31) 로서 절연성 무기 재료 (32) 의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료 (33) 가 불연속으로 (고르게 또는 랜덤하게) 분산된 컴포지트가 사용되고 있다. 이 방전 유발부 (31) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체 (다공질 컴포지트) 로 이루어진다. 즉, 본 실시형태의 방전 유발부 (31) 는, 중공부 (31a, 31b) 가 형성됨으로써 중공 구조를 갖는 한편, 컴포지트 중에 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질 구조를 갖는 것으로 되어 있다. 환언하면, 방전 유발부 (31) 는, 절연성 무기 재료 (32) 의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료 (33) 및 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 상태로 포함되는 다공질체에 의해, 중공부 (31a, 31b) 가 구획된 것으로 되어 있다.The discharge inducing portion 31 is made of a porous body having a hollow structure having hollow portions 31a and 31b. In the present embodiment, a composite in which the conductive inorganic material 33 is dispersed discontinuously (evenly or randomly) in the matrix of the insulating inorganic material 32 is used as the discharge inducing portion 31. As shown in Fig. 4, the discharge inducing portion 31 is made of a porous body (porous composite) in which the micropores 34 are discontinuously dotted. That is, the discharge inducing portion 31 of the present embodiment has a hollow structure by forming the hollow portions 31a and 31b, and has a porous structure in which the micropores 34 are discontinuously dotted in the composite. In other words, the discharge inducing portion 31 is formed by the porous body including the conductive inorganic material 33 and the micropores 34 discontinuously dotted in the matrix of the insulating inorganic material 32, and the hollow portion 31a , And 31b are partitioned.

매트릭스를 구성하는 절연성 무기 재료 (32) 의 구체예로는, 예를 들어, 금속 산화물이나 포르스테라이트 등의 금속 질화물 등을 들 수 있는데, 이들에 특별히 한정되지 않는다. 절연성이나 비용면을 고려하면, 금속 산화물로는, Al₂O₃, SrO, CaO, BaO, TiO₂, SiO₂, ZnO, In₂O₃, NiO, CoO, SnO₂, V₂O₅, CuO, MgO, ZrO₂, AlN, BN 및 SiC 인 것이 바람직하다. 이들은, 1 종을 단독으로 사용해도, 2 종 이상을 병용해도 된다. 절연성 무기 재료 (32) 의 매트릭스는, 절연성 무기 재료 (32) 의 균일한 막으로서 형성되어 있어도 되고, 절연성 무기 재료 (32) 의 입자의 응집체로서 형성되어 있어도 되며, 그 성상은 특별히 한정되지 않는다. 이들 중에서도, 절연성 매트릭스에 고도의 절연성을 부여하는 관점에서는, Al₂O₃, SiO₂, 포르스테라이트 등을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 절연성 매트릭스에 반도체성을 부여하는 관점에서는, TiO₂ 나 ZnO 를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 절연성 매트릭스에 반도체성을 부여함으로써, 방전 개시 전압이 보다 낮은 정전기 대책 소자를 얻을 수 있다.Specific examples of the insulating inorganic material 32 constituting the matrix include, for example, metal nitrides such as metal oxides and forsterite, and the like, but are not particularly limited to these. In consideration of the insulating property and cost, the metal oxide is preferably selected from the group consisting of Al ₂ O ₃ , SrO, CaO, BaO, TiO ₂ , SiO ₂ , ZnO, In ₂ O ₃ , NiO, CoO, SnO ₂ , V ₂ O ₅ , CuO , MgO, ZrO _2, preferably in the AlN, BN and SiC. These may be used singly or in combination of two or more kinds. The matrix of the insulating inorganic material 32 may be formed as a uniform film of the insulating inorganic material 32 or may be formed as an aggregate of the particles of the insulating inorganic material 32. The shape of the matrix is not particularly limited. Of these, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , and forsterite are more preferably used from the viewpoint of imparting high insulating properties to the insulating matrix. On the other hand, from the viewpoint of imparting semiconducting property to the insulating matrix, it is more preferable to use TiO ₂ or ZnO. By imparting a semiconducting property to the insulating matrix, an electrostatic discharge preventing element having a lower discharge starting voltage can be obtained.

도전성 무기 재료 (33) 의 구체예로는, 예를 들어, 금속, 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 붕화물 등을 들 수 있는데, 이들에 특별히 한정되지 않는다. 도전성을 고려하면, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd 및 Pt 혹은, 이들의 합금이 바람직하다.Specific examples of the conductive inorganic material 33 include, for example, metals, alloys, metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal borides and the like, but are not particularly limited to these. In view of conductivity, C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd and Pt or their alloys are preferable.

미소 포어 (34) 는 방전 유발부 (31) (컴포지트) 에 다공성을 부여하고, 이로써, 방전에 의해 생성되는 열이나 응력을 흡수하여, 전극 (21, 22) 및 그 주변의 파괴 (용융이나 변형 등) 를 완화시킨다. 여기서, 본 명세서에 있어서, 미소 포어 (34) 는, 그 크기가 0.1 ∼ 5 ㎛ 인 것을 의미한다. 또, 본 명세서에 있어서, 미소 포어 (34) 의 크기는, 애스펙트비가 1 ∼ 5 인 구상의 것은 메디안 직경 (D50) 을 의미하고, 그 밖의 형상에 대해서는 장경 및 단경의 산술 평균값을 의미하며, 무작위로 선택한 50 점의 평균값으로 한다. 미소 포어 (34) 의 크기나 미소 포어 (34) 의 함유 비율 (방전 유발부 (31) 에 대한 미소 포어 (34) 의 체적 비율 (vol％)) 은, 원하는 방전 특성 및 반복 사용의 내구성 그리고 전극 (21, 22) 사이의 단락 방지 특성에 따라 적절히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 미소 포어 (34) 의 크기는 0.1 ∼ 2 ㎛ 가 바람직하고, 또, 미소 포어 (34) 의 함유 비율은 1 ∼ 40 vol％ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 30 vol％, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 20 vol％ 이다.The micropore 34 imparts porosity to the discharge inducing portion 31 (composite), thereby absorbing heat or stress generated by the discharge, and destroying (melting or deforming) the electrodes 21 and 22 and the periphery thereof Etc.). Here, in the present specification, the micropore 34 means that its size is 0.1 to 5 占 퐉. In the present specification, the size of the micropore 34 means a median diameter (D50) of a sphere having an aspect ratio of 1 to 5, an arithmetic average value of a long diameter and a short diameter with respect to other shapes, The average value of the 50 points selected as the average value. The size of the micropores 34 and the content ratio of the micropores 34 (volume ratio (vol%) of the micropore 34 to the discharge inducing portion 31) are determined by the desired discharge characteristics and the durability of repeated use, The size of the micropores 34 is preferably 0.1 to 2 占 퐉, and the content ratio of the micropores 34 is preferably 1 占 퐉 to 1 占 퐉, To 40 vol%, more preferably 2 to 30 vol%, and still more preferably 5 to 20 vol%.

방전 유발부 (31) 의 중공 구조는, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는, 2 개의 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조가 채용되고 있지만, 중공부의 수에 제한은 없고, 1 개만이어도 혹은 복수 (예를 들어 3 ∼ 5 개) 여도 상관없다. 중공부의 수가 늘어남에 따라 하나의 중공부에 대한 방전 발생 빈도 (횟수) 가 저감되므로, 반복 사용의 내구성이 더욱 높아짐과 함께, 피크 전압이나 방전 개시 전압의 편차가 억제되는 경향이 있다. 또한, 중공부를 복수 형성하는 경우, 각각의 중공부의 형상·크기는 동일해도 되고 상이해도 된다.The hollow structure of the discharge inducing portion 31 is not particularly limited. In the present embodiment, a hollow structure having two hollow portions 31a and 31b is employed, but the number of the hollow portions is not limited and may be one or a plurality (for example, three to five). As the number of the hollow portions increases, the frequency (number of times) of occurrence of discharge with respect to one hollow portion is reduced. Therefore, the durability of repeated use is further increased, and deviation of the peak voltage and the discharge starting voltage tends to be suppressed. When a plurality of hollow portions are formed, the shapes and sizes of the hollow portions may be the same or different.

또, 중공부 (31a, 31b) 의 형상에 대해서도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 구상, 타원 구상, 입방체상, 장방체상, 원기둥상, 삼각 기둥상, 직사각형 기둥상, 다각 기둥상, 이들이 연접한 부정 형상 등, 임의의 형상을 채용할 수 있다. 특히, 중공부 (31a, 31b) 는, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향을 따라 연재되는 형상인 것이 바람직하다. 이와 같이 중공부 (31a, 31b) 를 형성함으로써, 전극 (21, 22) 사이에 발생하는 방전이 그 중공부 (31a, 31b) 의 연재 방향에 발생하기 쉬워지므로, 내구성이 향상됨과 함께, 피크 전압이나 방전 개시 전압의 편차가 억제된다.The shapes of the hollow portions 31a and 31b are not particularly limited either. For example, an arbitrary shape such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a cubic shape, an oblong shape, a cylindrical shape, a triangular columnar shape, a rectangular columnar shape, a polygonal columnar shape, Particularly, it is preferable that the hollow portions 31a and 31b have a shape extending along the direction connecting between the electrodes 21 and 22. By forming the hollow portions 31a and 31b in this manner, the discharge generated between the electrodes 21 and 22 is likely to occur in the extending direction of the hollow portions 31a and 31b, so that the durability is improved and the peak voltage Or the deviation of the discharge start voltage is suppressed.

한편, 중공부 (31a, 31b) 의 크기에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 방전에 의한 파괴를 억제하여 반복 사용의 내구성을 높이는 관점에서, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이 (도시 ΔM) 가, 적어도, 전극 (21, 22) 사이의 갭 거리 (ΔG) 의 0.5 배 ∼ 방전 유발부 (31) 의 길이 (도시 ΔL) 미만인 것이 바람직하다. 또한, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이란, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 최대 길이를 의미한다. 방전 유발부 (31) 의 길이란, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향에 있어서의 방전 유발부 (31) 의 최대 길이를 의미한다. 예를 들어, 갭 거리 (ΔG) 가 10 ∼ 20 ㎛ 정도의 정전기 대책 소자 (100) 를 제작하는 경우, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이는, 5 ∼ 10㎛ 이상, 방전 유발부 (31) 의 길이 미만으로 한다. 특히, 도 1 및 2 에 나타내는 바와 같이, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이 (도시 ΔM) 를 전극 (21, 22) 사이의 갭 거리 (ΔG) 의 1.0 배 이상으로 하고, 전극 (21, 22) 의 선단부가 중공부 (31a, 31b) 내에 노출된 배치로 함으로써, 상기 서술한 방전 특성의 향상 효과 및 반복 사용의 내구성의 향상 효과가 특히 높아진다.On the other hand, the size of the hollow portions 31a and 31b is not particularly limited. However, from the viewpoint of suppressing breakdown due to discharge and enhancing the durability of repeated use, the hollow portions 31a Of the discharge inducing portion 31 is preferably at least 0.5 times the gap distance? G between the electrodes 21 and 22 to less than the length? Of the discharge inducing portion 31 (indicated by? L). The length of the hollow portions 31a and 31b in the direction of connecting between the electrodes 21 and 22 means the maximum length of the hollow portions 31a and 31b in the direction connecting between the electrodes 21 and 22 . The length of the discharge inducing portion 31 means the maximum length of the discharge inducing portion 31 in the direction connecting between the electrodes 21 and 22. For example, when the electrostatic discharge preventing element 100 having a gap distance? G of about 10 to 20 占 퐉 is manufactured, the length of the hollow portions 31a and 31b in the direction of connecting between the electrodes 21 and 22, 5 to 10 mu m or more and less than the length of the discharge inducing portion (31). In particular, as shown in Figs. 1 and 2, the length (shown in the drawing) M of the hollow portions 31a and 31b in the connecting direction between the electrodes 21 and 22 is set to the gap distance? G between the electrodes 21 and 22, And the tip end portions of the electrodes 21 and 22 are exposed in the hollow portions 31a and 31b, the effect of improving the above-described discharge characteristics and the effect of improving the durability of repeated use are particularly enhanced.

한편, 중공부 (31a, 31b) 의 설치 위치에 대해서는, 방전 특성 및 반복 사용의 내구성을 높임과 함께, 제조의 간편화를 도모하고 저비용화를 추진하는 관점에서, 도 1 에 있어서의 지면 상하 방향에 있어서 전극 (21, 22) 의 상방, 보다 구체적으로는, 전극 (21, 22) 의 중심선 (C) 으로부터 상방으로 오프셋한 위치인 것이 바람직하다.On the other hand, from the viewpoints of simplifying the manufacturing and promoting the cost reduction, the installation positions of the hollow portions 31a, 31b are improved in the vertical direction of the paper in Fig. 1 It is preferable that the position is offset above the electrodes 21 and 22 and more specifically upward from the center line C of the electrodes 21 and 22.

방전 유발부 (31) 의 두께 (총두께) 는 특별히 한정되는 것이 아니고, 적절히 설정할 수 있는데, 반복 사용의 내구성을 높이는 관점에서, 두께가 10 ㎚ 이상, 소자 두께 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎛ ∼ 소자 두께의 절반 이하인 것이 보다 바람직하다.The thickness (total thickness) of the discharge inducing portion 31 is not particularly limited and can be suitably set. From the viewpoint of enhancing the durability of repeated use, the thickness is preferably 10 nm or more and not more than the element thickness, More preferably less than half of the thickness.

방전 유발부 (31) 의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 공지된 박막 형성 방법·적층 공법을 적용할 수 있다. 매트릭스 중에 원하는 크기의 미소 포어 (34) 를 소정의 함유 비율로 포함하는 다공질체로 이루어지고, 상기 구조의 방전 유발부 (31) 를 양호한 재현성으로 간편하게 얻는 관점에서, 절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료와 미소 포어 (34) 를 제작하기 위한, 소성에 의해 소실되는 수지 재료 (소실재) 를 적어도 함유하는 혼합물을 도포하고, 추가로 혼합물 상의 원하는 위치에 중공부 (31a, 31b) 를 제작하기 위한 소실재를 원하는 형상으로 도포한 후, 이것을 소성하여 소실재를 소실시킴으로써, 상기의 미소 포어 (34) 를 갖는 다공질체를 형성함과 함께 상기의 중공 구조를 구획 형성하는 방법이 바람직하다. 이하, 바람직한 방전 유발부 (31) 의 형성 방법에 대해 설명한다.The method of forming the discharge inducing portion 31 is not particularly limited, and for example, a known thin film forming method and a lamination method can be applied. From the viewpoint of easily obtaining the discharge inducing portion 31 of the above-described structure with good reproducibility, the insulating inorganic material, the conductive inorganic material, and the micropores 34, which are made of the porous material containing the micropores 34 of the desired size, A mixture containing at least a resin material (small substance) disappearing by firing for producing the pores 34 is applied, and a small substance for producing the hollow portions 31a, 31b at desired positions on the mixture It is preferable to form the porous body having the above micropores 34 and to form the above-described hollow structure by forming the desired micropores 34 by applying them in a desired shape and firing them to destroy the small solid material. Hereinafter, a preferable method of forming the discharge inducing portion 31 will be described.

이 방법에서는, 먼저, 절연성 무기 재료와 도전성 무기 재료와 미소 포어 (34) 를 제작하기 위한 소실재를 함유하는 혼합물을 조제하고, 이 혼합물을 전극 (21, 22) 의 갭 사이에 도포 혹은 인쇄 등 한다. 그리고, 전극 (21, 22) 의 갭 사이에 부여된 혼합물 위의 소정 위치에, 중공부 (31a, 31b) 를 제작하기 위한 소실재를 원하는 형상으로 추가로 도포 혹은 인쇄 등 한다. 그 후, 필요에 따라, 혼합물 상 및/또는 수지 페이스트 상의 소정 위치에 추가로 전술한 혼합물을 도포 혹은 인쇄 등 하여 부여해도 된다. 그런 후, 소성 처리를 실시함으로써, 소실재를 열분해·휘발시켜 소실시킨다. 이와 같이 소성시에 소실재가 제거됨으로써, 원하는 크기의 미소 포어 (34) 를 소정의 함유 비율로 포함하는 다공질체로서, 원하는 위치에 원하는 형상의 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조의 방전 유발부 (31) 가 얻어진다. 여기서, 소성시에 있어서의 처리 조건은 특별히 한정되지 않지만, 생산성 및 경제성을 고려하면, 대기 분위기하, 500 ∼ 1200 ℃ 에서 10 분 ∼ 5 시간 정도가 바람직하다.In this method, first, a mixture containing an insulative inorganic material, a conductive inorganic material, and a small solid material for manufacturing the micropores 34 is prepared, and this mixture is applied to the gap between the electrodes 21, 22 do. Further, a small-sized material for manufacturing the hollow portions 31a and 31b is further coated or printed in a desired shape at a predetermined position on the mixture provided between the gaps of the electrodes 21 and 22. Thereafter, if necessary, the above-mentioned mixture may be further applied or printed to predetermined positions on the mixture phase and / or the resin paste. Thereafter, the fired material is pyrolyzed and volatilized by the firing treatment to be destroyed. In this way, since the fouling material is removed at the time of firing, the porous body including the micropores 34 of a desired size at a predetermined content ratio can be used as a porous body having a hollow structure having hollow portions 31a, A portion 31 is obtained. Here, the treatment conditions at the time of firing are not particularly limited, but from the standpoint of productivity and economical efficiency, it is preferable that the treatment is carried out at 500 to 1200 占 폚 for about 10 minutes to 5 hours in the atmosphere.

또한, 상기의 방법에서 사용하는 소실재로는, 소성시에 열분해·휘발 등 하여 소실되는 것인 한 특별히 한정되지 않고, 공지된 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이와 같은 소실재의 구체예로는, 예를 들어, 수지 입자나 수지 페이스트 등을 들 수 있는데, 이들에 특별히 한정되지 않는다. 대표적인 수지 입자로는, 예를 들어, 아크릴계 수지 등의 열분해성이 우수한 것을 들 수 있다. 또한, 수지 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 추상, 기둥상, 애스펙트비가 1 ∼ 5 인 구상, 애스펙트비가 5 를 초과하는 타원 구상, 부정 형상 등의 어느 것이어도 상관없다. 또, 대표적인 수지 페이스트로는, 예를 들어, 소성시에 열분해·휘발·소실되는 수지, 예를 들어, 아크릴 수지, 에틸셀룰로오스, 폴리프로필렌 등을 공지된 용매에 혼합한 것을 들 수 있다. 여기서, 수지 입자를 사용하여 미소 포어 (34) 를 제작하는 경우, 그 수지 입자의 입경은, 원하는 크기의 미소 포어 (34) 가 얻어지도록 적절히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 0.1 ∼ 4 ㎛ 정도가 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 수지 입자의 입경이란, 구상의 것은 메디안 직경 (D50) 을 의미하고, 그 밖의 것은 장경 및 단경의 산술 평균값을 의미한다. 이 경우, 수지 입자의 배합 비율은, 얻어지는 방전 유발부 (31) 에 있어서의 미소 포어 (34) 의 함유 비율을 고려하여 적절히 설정할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 30 vol％ 정도가 바람직하다. 또한, 혼합물의 조제시, 또는, 혼합물의 도포 혹은 인쇄시에 용제, 바인더 등의 각종 첨가물을 배합해도 된다. 또, 수지 페이스트를 사용하여 중공부 (31a, 31b) 를 제작하는 경우, 원하는 형상·사이즈의 중공부 (31a, 31b) 가 얻어지도록 수지 페이스트의 고형분 농도나 점도 등을 적절히 조정할 수 있다. 또한, 수지 페이스트의 조제시, 또는, 수지 페이스트의 도포 혹은 인쇄시에, 용제나 계면 활성제나 증점제 등의 각종 첨가물을 배합해도 된다. 또, 소실재 대신에 혹은 소실재와 함께, 원하는 형상·사이즈의 중공부 (31a, 31b) 에 대응한 형상을 갖고 소성시에 열분해·휘발·소실되는 수지 혹은 섬유 등으로 이루어지는 구조체 (성형체) 등을 사용해도 중공부 (31a, 31b) 를 제작하는 것이 가능하다.In addition, the small-size material to be used in the above method is not particularly limited as long as it disappears due to pyrolysis, volatilization or the like at the time of firing, and a well-known one can be appropriately selected and used. Specific examples of such a dissolving material include, for example, resin particles and resin pastes, but are not particularly limited to these. Representative resin particles include, for example, acrylic resins and the like having excellent thermal decomposition properties. The shape of the resin particles is not particularly limited and may be, for example, an abstract, a columnar shape, a spherical shape having an aspect ratio of 1 to 5, an elliptic spherical shape having an aspect ratio exceeding 5, or an irregular shape. Representative resin pastes include, for example, resins which are pyrolyzed, volatilized and eliminated at the time of firing, such as acrylic resin, ethylcellulose, polypropylene and the like in a known solvent. Here, in the case of manufacturing the micropores 34 by using the resin particles, the particle size of the resin particles can be appropriately set so as to obtain the micropores 34 of a desired size, and is not particularly limited, . In the present specification, the particle diameter of the resin particle means a median diameter (D50) in the spherical shape, and the other means an arithmetic average value of the long diameter and the short diameter. In this case, the blending ratio of the resin particles can be suitably set in consideration of the content ratio of the micropores 34 in the obtained discharge inducing portion 31, and is not particularly limited, but is preferably about 1 to 30 vol% . In addition, various additives such as a solvent and a binder may be added at the preparation of the mixture or at the time of application or printing of the mixture. When the hollow portions 31a and 31b are manufactured using the resin paste, the solid content concentration and viscosity of the resin paste can be appropriately adjusted so that the hollow portions 31a and 31b having a desired shape and size can be obtained. Further, various additives such as a solvent, a surfactant, and a thickening agent may be added at the time of preparing the resin paste or at the time of applying or printing the resin paste. A structure (molded article) made of a resin or a fiber that has a shape corresponding to hollow portions 31a and 31b of a desired shape and size and which is pyrolyzed, volatilized, or disappears upon firing, instead of or in addition to the small- It is possible to manufacture the hollow portions 31a and 31b.

본 실시형태의 정전기 대책 소자 (100) 에 있어서는, 절연성 무기 재료 (32) 의 매트릭스 중에 도전성 무기 재료 (33) 가 불연속으로 분산된 컴포지트인 방전 유발부 (31) 가 절연 저항이 크고, 정전 용량이 작고, 응답성이 양호하고, 방전 특성이 우수하다는 저전압 방전 타입의 정전기 보호 재료로서 유효하게 기능한다. 그리고, 방전 유발부 (31) 는, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 가지므로, 전극 주변의 파괴나 방전 유발부의 파괴를 완화시키므로, 반복 사용의 내구성이 비약적으로 높아진다. 또, 방전 유발부 (31) 를 무기 재료로 이루어지는 컴포지트로 구성하고 있으므로, 내열성이 높아지고 또한 온도나 습도 등의 외부 환경에 의해 특성이 변동하기 어려운 것이 되어, 그 결과, 신뢰성을 높일 수 있다. 나아가 방전 유발부 (31) 는, 방전에 의해 생길 수 있는 용융물의 응집이 1 지점에 집중되기 어려운 구성으로 되어 있기 때문에, 전극 (21, 22) 사이에서의 단락이 유효하게 억제된다. 이상으로부터, 정전 용량이 작고, 방전 특성이 우수할 뿐만 아니라, 반복 사용의 내구성이 높고, 방전 후의 전극 사이의 단락의 발생이 억제된, 고성능인 정전기 대책 소자 (100) 가 실현된다.In the electrostatic discharge protection element 100 of the present embodiment, the discharge inducing portion 31, which is a composite in which the conductive inorganic material 33 is discontinuously dispersed in the matrix of the insulating inorganic material 32, has a large insulation resistance, And functions effectively as a low-voltage discharge type electrostatic protection material that is small, has good response and is excellent in discharge characteristics. The discharge inducing portion 31 is made of a porous material in which the micropores 34 are discontinuously dotted and has a hollow structure having the hollow portions 31a and 31b. The durability of repeated use is remarkably increased. In addition, since the discharge inducing portion 31 is made of a composite material made of an inorganic material, the heat resistance is high and the characteristics are hard to fluctuate due to the external environment such as temperature and humidity. As a result, reliability can be improved. Furthermore, since the discharge inducing portion 31 is configured such that the agglomeration of the melt, which may be caused by the discharge, is hardly concentrated at one point, a short circuit between the electrodes 21 and 22 is effectively suppressed. From the above, it is possible to realize a high-performance static electricity countermeasure element 100 in which the electrostatic capacity is small, the discharge characteristic is excellent, the durability of repeated use is high, and the occurrence of short circuit between electrodes after discharge is suppressed.

실시예Example

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

(실시예 1) (Example 1)

먼저, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 절연성 기판 (11) 으로서, 주성분이 Al₂O₃ 과 유리 성분으로부터 구성되는 재료를 시트화한 그린 시트 (TDK 주식회사 제조) 를 준비하고, 그 일방의 절연성 표면 (11a) 에, Ag 페이스트를 스크린 인쇄에 의해, 두께 20 ㎛ 정도가 되도록 인쇄함으로써, 대향 배치된 1 쌍의 띠형상 전극 (21, 22) 을 패턴 형성했다. 인쇄 후의 1 쌍의 전극에 대해, 전극 (21, 22) 의 길이는 0.5 ㎜, 폭은 0.4 ㎜, 전극 (21, 22) 사이의 갭 거리 (ΔG) 는, 30 ㎛ 로 했다.First, as shown in Fig. 5, a green sheet (manufactured by TDK Co., Ltd.) in which a main component made of Al ₂ O ₃ and a glass component is made into a sheet is prepared as an insulating substrate 11, A pair of oppositely disposed strip-shaped electrodes 21 and 22 were pattern-formed by printing an Ag paste so as to have a thickness of about 20 mu m by screen printing. The length of the electrodes 21 and 22 was 0.5 mm, the width was 0.4 mm and the gap distance? G between the electrodes 21 and 22 was 30 占 퐉 for a pair of electrodes after printing.

다음으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 상기의 절연성 기판 (11) 상 및 전극 (21, 22) 상에, 이하의 순서로 방전 유발부 (31) 를 형성했다.6, the discharge inducing portion 31 was formed on the insulating substrate 11 and on the electrodes 21 and 22 in the following order.

먼저, 절연성 무기 재료 (32) 로서 SiO₂ 를 주성분으로 하는 유리 입자 (일본 야마무라 유리 주식회사 제조, 상품 번호：ME13) 를 10 vol％, 절연성 무기 재료 (32) 로서 평균 입경 1 ㎛ 의 Al₂O₃ (스미토모 화학 주식회사 제조, 상품 번호：AM-27) 을 30 vol％, 도전성 무기 재료 (33) 로서 평균 입경 1 ㎛ 의 Ag 입자 (미츠이 금속 광업 주식회사 제조, 상품 번호：SPQ05S) 를 30 vol％, 미소 포어 (34) 를 형성하기 위한 평균 입경 1 ㎛ 의 구상의 아크릴계 수지 입자 (소켄 화학 주식회사 제조, 상품 번호：MX-150) 를 30 vol％ 가 되도록 칭량하고, 이들을 혼합하여 혼합물을 얻었다. 이것과는 별도로, 바인더로서 에틸셀룰로오스계 수지와 용제로서의 터피네올을 혼련하여, 고형분 농도가 8 wt％ 인 래커를 조제했다. 이어서, 상기와 같이 하여 얻어진 혼합물에 래커를 첨가한 후, 혼련함으로써, 페이스트상의 혼합물을 제작했다.First, 10 vol% of glass particles (product number: ME13 manufactured by Yamamura Glass Co., Ltd.) containing SiO ₂ as a main component as an insulating inorganic material 32, 10 vol% of Al ₂ O ₃ having an average particle diameter of 1 탆 30 vol% of Ag particles (product number: SPQ05S, manufactured by Mitsui Mining and Mining Company, Ltd.) having an average particle size of 1 mu m as a conductive inorganic material 33, 30 vol% as a conductive inorganic material (product number: AM-27 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Spherical acrylic resin particles (product number: MX-150, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) having an average particle diameter of 1 탆 for forming the pores 34 were weighed so as to be 30 vol%, and these were mixed to obtain a mixture. Apart from this, an ethylcellulose resin as a binder and terpineol as a solvent were kneaded to prepare a lacquer having a solid content concentration of 8 wt%. Then, a lacquer was added to the mixture thus obtained and kneaded to prepare a paste-like mixture.

다음으로, 아크릴 수지를 용제로서의 부틸카르비톨에 혼합하여, 고형분 농도가 40 wt％ 인 (중공부 (31a, 31b) 제작용) 수지 페이스트를 제작했다.Next, an acrylic resin was mixed with butylcarbitol as a solvent to prepare a resin paste having a solid content concentration of 40 wt% (for making the hollow portions 31a and 31b).

이어서, 얻어진 페이스트상의 혼합물을, 전극 (21, 22) 사이의 절연성 기판 (11) 의 절연성 표면 (11a) 을 덮도록 스크린 인쇄에 의해 소량 도포하고, 이 도포 후의 혼합물 상 및 전극 (21, 22) 상에 중공부 (31a, 31b) 를 형성하기 위해서 전술한 수지 페이스트를 타원 구상으로 2 지점, 스크린 인쇄했다. 그 후 추가로 전술한 혼합물을, 도포 후의 타원 구상의 수지 페이스트를 덮도록 스크린 인쇄함으로써, 도 1 및 도 2 에 나타내는 것과 대략 동등한 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 의 전구체를 형성했다. 그리고, 방전 유발부 (31) 의 전구체 상에 그린 시트를 적층한 후, 추가로 열 프레스를 실시함으로써, 적층체를 제작했다. 그 후, 얻어진 적층체를 소정의 크기로 절단하고, 개편화를 실시했다. 그런 후, 개편화된 적층체에 200 ℃ 에서 1 시간의 열처리 (탈바인더 처리) 를 실시하고, 그 후, 매분 10 ℃ 로 승온시켜, 대기 중 950 ℃ 에서 30 분간 유지했다. 이 소성 처리에 의해, 방전 유발부 (31) 의 전구체로부터 아크릴계 수지 입자, 에틸셀룰로오스계 수지 및 용제가 제거되고, 그 결과, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 갖는, 도 1 내지 3 에 나타내는 것과 대략 동등한 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 가 제작되었다. 또한, 소성 후의 1 쌍의 전극 (21, 22) 사이의 갭 거리 (ΔG) 는 30 ㎛, 두께는 15 ㎛ 정도였다. 또, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이 (ΔM) 는 40 ㎛ 였다.Subsequently, a small amount of the obtained paste-like mixture is applied by screen printing so as to cover the insulating surface 11a of the insulating substrate 11 between the electrodes 21, 22, and the mixed mixture phase and the electrodes 21, In order to form the hollow portions 31a and 31b on the substrate, the above-mentioned resin paste was screen-printed at two points in an elliptic shape. Thereafter, the above-mentioned mixture was further screen-printed so as to cover the coated elliptical resin paste to form a precursor of the discharge inducing portion 31 having substantially the same structure as that shown in Figs. 1 and 2. Then, a green sheet was laminated on the precursor of the discharge inducing portion 31, followed by further hot pressing, thereby producing a laminate. Thereafter, the resultant laminate was cut to a predetermined size, and individualized. Thereafter, the individualized laminate was subjected to a heat treatment (debinder treatment) at 200 DEG C for 1 hour, and then the temperature was raised to 10 DEG C per minute and held at 950 DEG C for 30 minutes in the atmosphere. This firing treatment removes the acrylic resin particles, the ethylcellulose resin, and the solvent from the precursor of the discharge inducing portion 31, and as a result, the micropores 34 are made of the porous material dotted discontinuously, The discharge inducing portion 31 having a hollow structure with the portions 31a and 31b and having a structure substantially equivalent to that shown in Figs. 1 to 3 was produced. The gap distance? G between the pair of electrodes 21 and 22 after firing was 30 占 퐉 and the thickness was about 15 占 퐉. The length? M of the hollow portions 31a and 31b in the connecting direction between the electrodes 21 and 22 was 40 占 퐉.

그 후, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 전극 (21, 22) 의 외주 단부에 접속하도록, Ag 를 주성분으로 하는 단자 전극 (41) 을 형성함으로써, 실시예 1 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.7, a terminal electrode 41 composed mainly of Ag is formed so as to be connected to the outer circumferential end portions of the electrodes 21 and 22. An antistatic element 100 of the first embodiment is thus obtained.

(실시예 2) (Example 2)

수지 페이스트의 스크린 인쇄시에 있어서 1 지점만 타원 구상으로 수지 페이스트를 스크린 인쇄하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 1 개의 중공부 (31a) 를 갖는 중공 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 를 제작하고, 실시예 2 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.Except that the resin paste was screen-printed in an elliptic spherical shape only at one point in the screen printing of the resin paste, the micropores 34 were formed in a discontinuous dotted porous body, The discharge inducing portion 31 having a hollow structure having the hollow portions 31a was manufactured to obtain the electrostatic discharge preventing device 100 of the second embodiment.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

수지 페이스트의 스크린 인쇄시에 있어서 수지 페이스트 대신에 혼합물을 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 중공부를 갖지 않는 비중공 구조의 방전 유발부를 제작하고, 비교예 1 의 정전기 대책 소자를 얻었다.The same operation as in Example 1 was carried out except that a mixture was used in place of the resin paste in the screen printing of the resin paste to form the micropores 34 in the form of a porous body dotted discontinuously, A discharge inducing portion having a hollow structure was fabricated to obtain an ESD element of Comparative Example 1.

(비교예 2) (Comparative Example 2)

평균 입경 1 ㎛ 의 구상의 아크릴계 수지 입자 (소켄 화학 주식회사 제조, 상품 번호：MX-150) 대신에, 미소 포어 (34) 를 형성하기 위한 소실재로서 평균 입경 3 ㎛ 의 구상의 아크릴계 수지 입자 (소켄 화학 주식회사 제조, 상품 번호：MX-300) 를 사용하는 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 중공부를 갖지 않는 비중공 구조의 방전 유발부를 제작하고, 비교예 2 의 정전기 대책 소자를 얻었다.(Manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd., product number: MX-150) having a mean particle size of 1 탆 and spherical acrylic resin particles having an average particle size of 3 탆 Except that the micropore 34 was made of a porous material dotted discontinuously by operating in the same manner as in Comparative Example 1 except that the micropores 34 were made of a non-porous material having no hollow portion To obtain an electrostatic discharge prevention element of Comparative Example 2. [

(실시예 3) (Example 3)

각 성분의 배합량을, 유리 입자 10 vol％, Al₂O₃ 50 vol％, Ag 입자 30 vol％, 아크릴계 수지 입자 10 vol％ 로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 1 개의 중공부 (31a) 를 갖는 중공 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 를 제작하고, 실시예 3 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.The operation was performed in the same manner as in Example 2 except that the blending amounts of the respective components were changed to 10 vol% of glass particles, 50 vol% of Al ₂ O ₃ , 30 vol% of Ag particles, and 10 vol% of acrylic resin particles, The discharge inducing portion 31 having a hollow structure made of a porous material dotted discontinuously and having one hollow portion 31a was fabricated to obtain the electrostatic discharge preventing element 100 of Example 3. [

(실시예 4) (Example 4)

평균 입경 1 ㎛ 의 구상의 아크릴계 수지 입자 (소켄 화학 주식회사 제조, 상품 번호：MX-150) 대신에, 미소 포어 (34) 를 형성하기 위한 소실재로서 평균 입경 3 ㎛ 의 구상의 아크릴계 수지 입자 (소켄 화학 주식회사 제조, 상품 번호：MX-300) 를 사용하고, 각 성분의 배합량을, 유리 입자 10 vol％, Al₂O₃ 50 vol％, Ag 입자 30 vol％, 아크릴계 수지 입자 10 vol％ 로 변경하는 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 1 개의 중공부 (31a) 를 갖는 중공 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 를 제작하고, 실시예 4 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.(Manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd., product number: MX-150) having a mean particle size of 1 탆 and spherical acrylic resin particles having an average particle size of 3 탆 The amount of each component was changed to 10 vol% of glass particles, 50 vol% of Al ₂ O ₃ , 30 vol% of Ag particles, and 10 vol% of acrylic resin particles by using a mixer (product number: MX-300, The discharge inducing portion 31 having a hollow structure with the porous portion sandwiched discontinuously by the micropores 34 and having one hollow portion 31a was fabricated in the same manner as in Example 2 except that To obtain the electrostatic discharge preventing element 100 of the fourth embodiment.

(실시예 5) (Example 5)

각 성분의 배합량을, 유리 입자 10 vol％, Al₂O₃ 50 vol％, Ag 입자 30 vol％, 아크릴계 수지 입자 10 vol％ 로 변경하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 중공부 (31a, 31b) 를 갖는 중공 구조를 갖는 방전 유발부 (31) 를 제작하고, 실시예 5 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.The operation was performed in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of the respective components were changed to 10 vol% of glass particles, 50 vol% of Al ₂ O ₃ , 30 vol% of Ag particles, and 10 vol% of acrylic resin particles, The discharge inducing portion 31 having a hollow structure made of a porous body dotted discontinuously and having hollow portions 31a and 31b was fabricated to obtain the electrostatic discharge preventing element 100 of Example 5. [

(비교예 3) (Comparative Example 3)

아크릴계 수지 입자의 배합을 생략하고, 각 성분의 배합량을, 유리 입자 15 vol％, Al₂O₃ 55 vol％, Ag 입자 30 vol％ 로 변경하는 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 조작하여, 미소 포어 (34) 를 갖지 않고 또한 중공부를 갖지 않는 비중공 구조의 방전 유발부를 제작하고, 비교예 3 의 정전기 대책 소자 (100) 를 얻었다.Except that the mixing of the acrylic resin particles was omitted and the blending amounts of the respective components were changed to 15 vol% of glass particles, 55 vol% of Al ₂ O _{3 and} 30 vol% of Ag particles, A discharge inducing portion having no pore 34 and no hollow portion was fabricated to obtain the electrostatic discharge preventing device 100 of Comparative Example 3. [

＜구조 관찰＞ <Structure observation>

상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1 ∼ 5 의 정전기 대책 소자 (100) 에 있어서, 방전 유발부 (31) 의 단면을 연마하고, SEM 을 사용하여 단면 관찰을 실시한 결과, 모두, 미소 포어 (34) 가 불연속으로 점재한 다공질체로 이루어지고, 또한, 1 개 또는 2 개의 중공부를 갖는 중공 구조를 갖는 것이 확인되었다.The cross section of the discharge inducing portion 31 in the electrostatic discharge preventing device 100 of Examples 1 to 5 obtained as described above was polished and the cross section was observed using an SEM. As a result, all of the micropores 34 It has been confirmed that the hollow structure is composed of a porous body dotted discontinuously and also has a hollow structure having one or two hollow portions.

＜미세 구조 관찰＞ <Microstructure observation>

상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1 ∼ 5 의 정전기 대책 소자 (100) 에 있어서, 방전 유발부 (31) 의 단면 (중공부 (31a, 31b) 가 형성되어 있지 않은 지점의 단면) 을 연마하여, SEM 을 사용하여 단면 관찰을 실시하고, 사진을 촬영했다. 촬영한 사진에 대해, 미소 포어의 화상 처리를 실시하여 미소 포어의 면적의 총합을 계산하고 전체의 면적으로 나눔으로써 미소 포어의 비율을 산출했다.In the thus obtained electrostatic discharge preventing element 100 of Examples 1 to 5, the end face of the discharge inducing portion 31 (the end face at which the hollow portions 31a and 31b are not formed) was polished and subjected to SEM , And a photograph was taken. The photographed photographs were subjected to image processing of micropores to calculate the total area of micropores and divided by the total area to calculate the ratio of micropores.

＜정전기 방전 시험＞ <Electrostatic Discharge Test>

다음으로, 상기와 같이 하여 얻어진 실시예 1 ∼ 5 의 정전기 대책 소자 (100) 및 비교예 1 ∼ 3 의 정전기 대책 소자에 대해, 도 8 에 나타내는 정전기 시험 회로를 사용하여, 정전기 방전 시험을 실시했다. 표 1 및 표 2 에 시험 결과를 나타낸다.Next, the electrostatic discharge preventing element of each of Examples 1 to 5 and the electrostatic discharge preventing elements of Comparative Examples 1 to 3 were subjected to an electrostatic discharge test using the electrostatic discharge testing circuit shown in Fig. 8 . Table 1 and Table 2 show the test results.

이 정전기 방전 시험은, 국제 규격 IEC61000-4-2 의 정전기 방전 이뮤니티 시험 및 노이즈 시험에 기초하고, 인체 모델에 준거 (방전 저항 330 Ω, 방전 용량 150 pF, 인가 전압 8.0 ㎸, 접촉 방전) 하여 실시하였다. 구체적으로는, 도 8 의 정전기 시험 회로에 나타내는 바와 같이, 평가 대상인 정전기 대책 소자의 일방의 단자 전극을 그라운드에 접지함과 함께, 타방의 단자 전극에 정전기 펄스 인가부를 접속한 후, 정전기 펄스 인가부에 방전 건을 접촉시켜 정전기 펄스를 인가했다. 여기서 인가하는 정전기 펄스는, 방전 개시 전압 이상의 전압을 인가했다.This electrostatic discharge test is based on the electrostatic discharge immunity test and the noise test of the international standard IEC61000-4-2 and is based on the human body model (discharge resistance 330 Ω, discharge capacity 150 pF, applied voltage 8.0 ㎸, contact discharge) Respectively. Specifically, as shown in the electrostatic test circuit of Fig. 8, one of the terminal electrodes of the electrostatic discharge control element to be evaluated is grounded, and the electrostatic pulse applying section is connected to the other terminal electrode, And the electrostatic pulse was applied. The electrostatic pulse applied here applied a voltage equal to or higher than the discharge start voltage.

또한, 방전 개시 전압은, 정전기 시험을 0.4 ㎸ 에서 0.2 ㎸ 간격으로 증가시키면서 실시했을 때에 관측되는 정전기 흡수 파형에 있어서, 정전기 흡수 효과가 나타난 전압 (㎸) 으로 하였다. 또, 정전 용량은, 1 ㎒ 에 있어서의 정전 용량 (pF) 으로 했다. 또한 쇼트율에 대해서는, 각각 샘플 100 개를 준비하고, 정전기 방전 시험을 각각 8.0 ㎸ 로 100 회 반복했을 때에, 전극 사이의 단락이 발생한 개수를 카운트하여, 그 비율 (％) 로 나타냈다. 또, 내구성에 대해서는, 각각 샘플 100 개를 준비하고, 정전기 방전 시험을 각각 8.0 ㎸ 로 1000 회 반복한 후, 1001 번째의 피크 전압이 500 V 이하인 샘플의 개수를 카운트하여, 그 비율 (％) 로 나타내었다.The discharge start voltage was a voltage (kV) in which the electrostatic absorption effect was exhibited in the electrostatic absorption waveform observed when the electrostatic test was performed while increasing the interval from 0.4 kV to 0.2 kV. The electrostatic capacity was defined as the electrostatic capacity pF at 1 MHz. Further, regarding the shot rate, 100 samples were prepared, and when the electrostatic discharge test was repeated 100 times at 8.0 kV, the number of occurrence of short-circuiting between the electrodes was counted and expressed as a ratio (%). As to the durability, 100 samples were prepared, and the electrostatic discharge test was repeated 1000 times each at 8.0 kV, and then the number of samples having the peak voltage at the 1001-th peak was 500 V or less, Respectively.

표 1 및 표 2 에 나타내는 결과로부터, 실시예 1 ∼ 5 의 정전기 대책 소자는, 방전 개시 전압이 2 ∼ 3 ㎸ 정도로 작고, 또한, 정전 용량이 0.2 pF 미만으로 작고, 고속 전송계에 있어서 적용 가능한 고성능인 것임이 확인되었다. 또한 실시예 1 ∼ 5 의 정전기 대책 소자는, 전극 사이의 단락의 발생이 각별하게 억제되고 있음이 확인되고, 반복 사용의 내구성을 높일 수 있어 신뢰성이 우수한 것임이 확인되었다.From the results shown in Tables 1 and 2, it can be seen that the static electricity control element of each of Examples 1 to 5 has a discharge starting voltage as small as about 2 to 3 kV, a capacitance as small as less than 0.2 pF, It was confirmed that it is high performance. Further, it was confirmed that the occurrence of short-circuiting between the electrodes of the electrostatic discharge control devices of Examples 1 to 5 was remarkably suppressed, and durability of repeated use was improved and reliability was excellent.

또한, 본 발명은 상기의 실시형태 및 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 변경하지 않는 한도에 있어서 여러 변형이 가능하다. 예를 들어, 중공부 (31a, 31b) 의 설치 수·형상·크기·레이아웃 등은 적절히 변경할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 중공부 (31a, 31b) 가, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향을 따라 연재하도록 또한 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향에 대해 경사시킨 양태로 할 수 있다. 또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 3 개의 중공부 (31a, 31b, 31c) 를 설치하거나 그 형상을 각기둥상으로 한 양태로 할 수도 있다. 또한 도 11 에 나타내는 바와 같이, 중공부 (31a, 31b) 의 길이가, 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향에 있어서 갭 거리 (ΔG) 보다 짧은 양태로 할 수도 있다. 혹은, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 일방의 전극 (21) 을 절연성 기판 (11) 상에 형성함과 함께, 타방의 전극 (22) 을 절연성 기판 (51 (11)) 상에 형성하고, 이로써 1 쌍의 전극 (21, 22) 를 이간하여 대향 배치시킨 양태로 할 수도 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible without changing the gist of the present invention. For example, the number, shape, size, layout, and the like of the hollow portions 31a and 31b may be appropriately changed. Concretely, for example, as shown in Fig. 9, the hollow portions 31a and 31b connect the electrodes 21 and 22 so as to extend along the direction connecting the electrodes 21 and 22 Direction with respect to the direction of the sheet. As shown in Fig. 10, three hollow portions 31a, 31b and 31c may be provided, or the shape may be a prismatic shape. 11, the length of the hollow portions 31a, 31b may be shorter than the gap distance? G in the direction connecting the electrodes 21, 22. 12, one electrode 21 may be formed on the insulating substrate 11 and the other electrode 22 may be formed on the insulating substrate 51 (11) The pair of electrodes 21 and 22 may be disposed apart from each other.

산업상 이용가능성Industrial availability

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 정전기 대책 소자는, 정전 용량이 작고 방전 개시 전압이 낮을 뿐만 아니라, 전극 사이의 단락의 발생이 억제되고, 반복 사용의 내구성을 높일 수 있으며, 나아가서는, 내열성 및 내후성이 우수하고, 생산성 및 경제성도 높일 수 있으므로, 이것을 구비하는 전자·전기 디바이스 및 그들을 구비하는 각종 기기, 설비, 시스템 등에 널리 또한 유효하게 이용 가능하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the electrostatic discharge control element of the present invention has a small electrostatic capacity and a low discharge starting voltage, and is capable of suppressing the occurrence of a short circuit between the electrodes and enhancing the durability of repeated use. Further, Productivity, and economical efficiency. Therefore, the present invention can be widely and effectively used for electronic and electric devices having the same and various devices, equipments, systems, and the like.

11 … 절연성 기판, 11a … 절연성 표면,
21, 22 … 전극, 31 … 방전 유발부,
31a ∼ 31c … 중공부, 32 … 절연성 무기 재료,
33 … 도전성 무기 재료, 34… 미소 포어,
41 … 단자 전극, 51 … 절연성 보호층,
100 … 정전기 대책 소자, ΔG … 갭 거리,
ΔM … 전극 (21, 22) 사이를 연결하는 방향의 중공부 (31a, 31b) 의 길이,
ΔL … 방전 유발부 (31) 의 길이, C … 전극 (21, 22) 의 중심선.11 ... An insulating substrate, 11a ... Insulating surface,
21, 22 ... Electrode, 31 ... The discharge inducing portion,
31a to 31c ... Hollow part, 32 ... Insulating inorganic material,
33 ... Conductive inorganic material, 34 ... Micropore,
41 ... Terminal electrode, 51 ... Insulating protective layer,
100 ... Electrostatic discharge prevention device, ΔG ... Gap distance,
ΔM ... The length of the hollow portions 31a and 31b in the direction connecting the electrodes 21 and 22,
ΔL ... The length of the discharge inducing portion 31, C ... The center line of the electrodes 21, 22.

Claims

An organic electroluminescent device comprising: an insulating substrate; an electrode disposed on the insulating substrate so as to face each other and spaced apart from each other; and a discharge inducing portion disposed between the electrodes,
Wherein the discharge inducing unit has a hollow structure having a porous body in which micropores are discontinuously dotted and further has at least one or more hollow portions.

The method according to claim 1,
Wherein the discharge inducing unit is configured such that a hollow portion is partitioned by the porous body.

The method according to claim 1,
Wherein the hollow portion is formed so as to extend along a direction connecting the electrodes.

The method according to claim 1,
Wherein the discharge inducing unit has a length of the hollow portion in a direction connecting the electrodes between 0.5 times the gap distance? G between the electrodes and the discharge inducing portion.

The method of claim 3,
Wherein the discharge inducing unit has a length of the hollow portion in a direction connecting the electrodes between 0.5 times the gap distance? G between the electrodes and the discharge inducing portion.

The method according to claim 1,
Wherein the electrode is exposed in the hollow portion.

The method of claim 3,
Wherein the electrode is exposed in the hollow portion.

5. The method of claim 4,
Wherein the electrode is exposed in the hollow portion.

6. The method of claim 5,
Wherein the electrode is exposed in the hollow portion.

10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the discharge inducing portion has a plurality of hollow portions.

The method according to claim 1,
Wherein the porous body is a composite in which at least one conductive inorganic material is discontinuously dispersed in a matrix of at least one kind of insulating inorganic material.

12. The method of claim 11,
Wherein the insulating inorganic material is at least one selected from the group consisting of Al ₂ O ₃ , SrO, CaO, BaO, TiO ₂ , SiO ₂ , ZnO, In ₂ O ₃ , NiO, CoO, SnO ₂ , V ₂ O ₅ , CuO, MgO, ZrO ₂ , , BN, and SiC as a main component.

12. The method of claim 11,
Wherein the conductive inorganic material is one kind of metal selected from the group consisting of C, Ni, Al, Fe, Cu, Ti, Cr, Au, Ag, Pd and Pt, .

The method according to claim 1,
Wherein the discharge inducing portion has a thickness of 10 nm or more and less than an element thickness.

The method according to claim 1,
Wherein the discharge inducing portion is a firing element obtained by firing a mixture containing at least one kind of insulating inorganic material, at least one kind of conductive inorganic material, and at least one kind of resin particles, and removing the resin particles.

11. The method of claim 10,
Wherein the discharge inducing portion is a firing element obtained by firing a mixture containing at least one kind of insulating inorganic material, at least one kind of conductive inorganic material, and at least one kind of resin particles, and removing the resin particles.

12. The method of claim 11,
Wherein the discharge inducing portion is a firing element obtained by firing a mixture containing at least one kind of insulating inorganic material, at least one kind of conductive inorganic material, and at least one kind of resin particles, and removing the resin particles.